JP2017069050A - 電気設備の接地構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】この電気設備の接地構造は、複数の電気設備に大地電位を与えるために用いられる接地構造であって、地中において格子状に配設され、各格子点において電気的に接続された複数の絶縁電線と、地中において格子状に配設され、複数の絶縁電線の複数の格子点に電気的に接続された複数の裸電線と、地中に埋設され、複数の絶縁電線又は複数の裸電線に電気的に接続された少なくとも1つの接地極と、複数の電気設備の接地端子を複数の絶縁電線又は複数の裸電線に電気的に接続する複数の配線とを含む。
【選択図】図1
Description
<第1の実施形態>
図1は、本発明の第1の実施形態に係る接地構造が用いられる電気設備の構成例を示す平面図である。図1に示す例は、複線区間における直流電気鉄道の電車線に電力を供給する変電所の最も簡易な設備構成例であり、この例について以下に説明する。
次に、本発明の原理について詳しく説明する。以下の図3〜図6に示す結果を得るためのシミュレーションにおいて、絶縁電線の心線導体及び裸電線の断面積は60mm2であり、絶縁電線及び裸電線は、標準大地の深さ1mの地中に埋設されているものとした。
Z0={(R+jX)/(G+jB)}1/2
ここで、jは、虚数単位である。
γ={(R+jX)・(G+jB)}1/2
ここで、伝搬関数exp(−γλ)の絶対値は、伝送路における電圧及び電流の伝達率を表している。図5(b)及び図6(b)においては、一例として、電線の長さλを10mとしたが、電線の特性は、定性的には長さλの影響を受けない。
図7は、絶縁電線における雷撃時の電位分布を模式的に示す図である。絶縁電線は、裸電線と比較して、高周波において、高い特性インピーダンス(サージインピーダンス)と、高い伝達率と、速い伝搬速度とを有する。従って、絶縁電線51に電気的に接続された接続点P1に雷撃が加えられた場合に、絶縁電線51が等電位化されて電位差は小さい(連接接地に相当)が、全体の電位上昇が大きくなる(高抵抗接地に相当)。その結果、変電所の敷地外に被害を及ぼすおそれがある。
図9は、本発明の一実施形態に係る接地構造の第1の具体例を示す斜視図である。第1の具体例においては、複数の絶縁電線51が、地中において第1の深さ範囲内の第1層に格子状に配設されている。また、複数の裸電線52が、地中において第1の深さ範囲よりも深い第2の深さ範囲内の第2層に格子状に配設されている。それぞれの埋設深さは、地質、他の構造物、又は、周囲の電気設備等の現地の状況に応じて個々に検討する必要があるが、例えば、第1の深さ範囲は、地表から測定して750mm〜2000mm程度の範囲であり、第2の深さ範囲は、地表から測定して1000mm〜3000mm程度の範囲である。ただし、地表からの深さの下限値750mmは、技術基準(電気設備に関する技術基準)により規定されている。
図10は、本発明の一実施形態に係る接地構造の第2の具体例を示す斜視図である。第2の具体例においては、複数の裸電線52が、地中において第1の深さ範囲内の第1層に配設されている。また、複数の絶縁電線51が、地中において第1の深さ範囲よりも深い第2の深さ範囲内の第2層に配設されている。その他の点に関しては、第2の具体例は、第1の具体例と同様である。
接地構造の第3の具体例においては、複数の絶縁電線51及び複数の裸電線52が、建屋2の屋外の地中において略同一の深さに配設されている(図1参照)。その他の点に関しては、第3の具体例は、第1の具体例と同様である。接地構造の第3の具体例によれば、図9又は図10に示されているような中継配線50を省略あるいは短縮して、絶縁電線51と裸電線52とを直接あるいは短距離で電気的に接続することができる。
図11は、本発明の一実施形態に係る接地構造の第4の具体例を示す斜視図である。第4の具体例においては、複数の絶縁電線53が、建屋2の屋外の地中において第1の深さ範囲内の第1層に配設されている。また、複数の裸電線54が、建屋2の屋外の地中において第1の深さ範囲よりも深い第2の深さ範囲内の第2層に配設されている。
図12は、本発明の第2の実施形態に係る接地構造が用いられる電気設備の構成例を示す平面図である。第2の実施形態においては、複数の絶縁電線で構成される格子構造及び複数の裸電線で構成される格子構造の各々が複数の部分に分割され、それらの間が裸電線で電気的に接続される。その他の点に関しては、第2の実施形態は、第1の実施形態と同様である。
Claims (9)
- 複数の電気設備に大地電位を与えるために用いられる接地構造であって、
地中において格子状に配設され、各格子点において電気的に接続された複数の絶縁電線と、
地中において格子状に配設され、前記複数の絶縁電線の複数の格子点に電気的に接続された複数の裸電線と、
地中に埋設され、前記複数の絶縁電線又は前記複数の裸電線に電気的に接続された少なくとも1つの接地極と、
前記複数の電気設備の接地端子を前記複数の絶縁電線又は前記複数の裸電線に電気的に接続する複数の配線と、
を備える接地構造。 - 前記複数の裸電線を前記複数の絶縁電線の複数の格子点に電気的に接続する複数の中継配線をさらに備える、請求項1記載の接地構造。
- 前記複数の絶縁電線が、第1の領域の地中において格子状に配設されて各格子点において電気的に接続された第1群の絶縁電線と、前記第1の領域から離れた第2の領域の地中において格子状に配設されて各格子点において電気的に接続された第2群の絶縁電線とを含み、
前記複数の裸電線が、前記第1の領域の地中において格子状に配設されて前記第1群の絶縁電線の複数の格子点に電気的に接続された第1群の裸電線と、前記第2の領域の地中において格子状に配設されて前記第2群の絶縁電線の複数の格子点に電気的に接続された第2群の裸電線とを含み、
地中に配設され、前記第1群の絶縁電線及び前記第1群の裸電線と前記第2群の絶縁電線及び前記第2群の裸電線とを電気的に接続する裸電線をさらに備える、請求項1又は2記載の接地構造。 - 前記複数の配線が、
前記第1の領域に設置された第1の電気設備の接地端子を前記第1群の絶縁電線又は前記第1群の裸電線に電気的に接続する第1の配線と、
前記第2の領域に設置された第2の電気設備の接地端子を前記第2群の絶縁電線又は前記第2群の裸電線に電気的に接続する第2の配線と、
を含む、請求項3記載の接地構造。 - 前記第1群の絶縁電線又は前記第1群の裸電線が、変圧器の二次側の電気設備の接地端子に電気的に接続され、前記第2群の絶縁電線又は前記第2群の裸電線が、変圧器の一次側の電気設備の接地端子に電気的に接続される、請求項3又は4記載の接地構造。
- 前記複数の絶縁電線又は前記複数の裸電線が、少なくとも1つの電気設備が設置された建屋の屋外の地中において前記建屋の周囲を一周する部分を含む、請求項1〜5のいずれか1項記載の接地構造。
- 前記複数の絶縁電線が、地中において第1の深さ範囲内に配設され、前記複数の裸電線が、地中において前記第1の深さ範囲よりも深い第2の深さ範囲内に配設される、請求項1〜6のいずれか1項記載の接地構造。
- 前記複数の裸電線が、地中において第1の深さ範囲内に配設され、前記複数の絶縁電線が、地中において前記第1の深さ範囲よりも深い第2の深さ範囲内に配設される、請求項1〜6のいずれか1項記載の接地構造。
- 前記複数の絶縁電線及び前記複数の裸電線が、地中において略同一の深さに配設される、請求項1〜6のいずれか1項記載の接地構造。
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CN115441342A (zh) * | 2022-09-21 | 2022-12-06 | 国网江苏省电力有限公司南京供电分公司 | 一种空心电抗器周围接地系统及其布置方法 |
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---|---|---|---|---|
JP2006136153A (ja) * | 2004-11-08 | 2006-05-25 | Otowa Denki Kogyo Kk | 電気施設の防雷システム |
JP2008021632A (ja) * | 2006-07-13 | 2008-01-31 | Chungu Youngu-Ki | 等電位化接地システム及びその施工方法 |
JP2008259306A (ja) * | 2007-04-04 | 2008-10-23 | Otowa Denki Kogyo Kk | 大地電流被害防止装置 |
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